非酶类自由基清除剂（一）维生素类 维生素不仅是人类维持生命和健康所必需的重要营养素，还是重要的自由基清除剂。对氧自由基具有清除作用的维生素主要有维生素Ｅ、维生素Ｃ及维生素Ａ的前体β-胡萝卜素。维生素Ｅ又称为生育酚，是强有效的自由基清除剂。它经过一个自由基的中间体氧化生成生育醌，从而将ROO•转化为化学性质不活泼的ROOH，中断了脂类过氧化的连锁反应，有效地抑制了脂类的过氧化作用。维生素Ｅ可清除自由基，防止油脂氧化和阻断亚硝胺的生成，故在提高免疫能力，预防癌症等方面有重要作用，同时在预防和治疗缺血再灌注损伤等疾病有一定功效。维生素Ｃ又称为抗坏血酸，在自然界中存在还原型抗坏血酸和氧化型脱氢抗坏血酸两种形式。抗坏血酸通过逐级供给电子而转变成半脱氢抗坏血酸和脱氢抗坏血酸，在转化的过程中达到清除O2-•、•OH、ROO•等自由基的作用。维生素Ｃ具有强抗氧活性，能增强免疫功能、阻断亚硝胺生成、增强肝脏中细胞色素酶体系的解毒功能。人体血液中的维生素Ｃ含量水平与肺炎、心肌梗塞等疾病密切相关。 β-胡萝卜素广泛存在于水果和蔬菜中，经机体代谢可转化为维生素Ａ。β-胡萝卜素具有较强的抗氧化作用，能通过提供电子，抑制活性氧的生成，从而达到防止自由基产生的目的。许多试验表明，β-胡萝卜素能增强人体的免疫功能，防止吞噬细胞发生自动氧化，增强巨噬细胞、细胞毒性Ｔ细胞、天然杀伤细胞对肿瘤细胞的杀灭能力。在多种食品中，β-胡萝卜素与不饱和脂肪酸的稳定性密切相关。有实验证明老年人摄入维生素C以及维生素E可以增进多项免疫功能，维生素C-E联合物还可清除血液中的自由基等有害物质和循环应激激素。除此之外，维生素C、维生素E以及 ß 胡萝卜素等抗氧化性维生素可以延缓老龄化进程，还可以预防和治疗许多老年疾病，如动脉粥样硬化、高血压、心脏病和脑卒中等，这些疾病都与低密度脂蛋白胆固醇的氧化有关。维生素C还能有效保护维生素E和ß-胡萝卜素不被过早消耗。每天摄入500毫克维生素C可以帮助高血压患者降低血压。摄入维生素E不但可增强老年人的记忆力、预防老年痴呆症及治疗受自由基所累的迟缓型运动障碍，还可预防前列腺癌的发病、抑制消化道肿瘤（尤其是肠癌），并降低其死亡率。短期、大剂量地肠内补充维生素E 还可调整单核细胞、巨噬细胞对内毒素的反应，提高维生素E对于败血症、缺血再灌注损伤均能起到保护性的治疗作用。健康人可以通过日常均衡的膳食摄取充足的维生素，但在机体受到感染、体力活动增加、服用特殊药物、体液大量丢失及妇女怀孕和哺乳等情况下，机体对维生素的需求大大增加，不额外补充，则易导致维生素缺乏，自由基损伤机体，诱发或加速其他疾病。（二）黄酮类化合物 黄酮类化合物泛指两个苯环通过中央三碳链相互联结而成的一系列C6-C3-C6化合物，主要是指以2-苯基色原酮为母核的一类化合物，在植物界广泛分布。黄酮是具有酚羟基的一类还原性化合物。在复杂反应体系中，由于其自身被氧化而具有清除自由基和抗氧化作用。其作用机理是与Ｏ2-•反应阻止自由基的引发，与金属离子螯合阻止•OH的生成，与脂质过氧化基ROO•反应阻断脂质过氧化。黄酮及其某些衍生物具有广泛的药理学特性，包括抗炎、抗诱变、抗肿瘤形成与生长等活性。黄酮在生物体外和体内都具有较强的抗氧化性，具有许多药理作用，对人的毒副作用很小，是理想的自由基清除剂。目前已发现有4000多种黄酮类化合物，可分为如下几类：黄酮、儿茶素、花色素、黄烷酮、黄酮醇和异黄酮等。 很多常用中草药的活性成分是黄酮类化合物，其提取物芦丁、芒果甙、青兰甙、双氢青兰甙、芸香甙、橙皮甙和黄苓甙等均已应用于临床。以黄酮类化合物为主要成分的银杏叶提取物（EGB）已被广泛应用于医药和功能性食品行业。研究表明：EGB在治疗心血管疾病，调节血脂水平，治疗脑供血不足和早期神经退行性病变等方面有良好的疗效。另外，很多天然药物或食物中的某些功效成分，同样对氧自由基具有清除作用，如丹参中的丹参酮，黄苓中的黄苓甙，五味子中的五味子素，黄芪中的黄芪总黄酮、总皂甙、黄芪多糖，灵芝、云芝、香菇、平菇等菇类的多糖，甘草中的甘草酸，竹叶（紫竹、高节竹、金毛竹、花哺鸡竹、红哺鸡竹、斑竹等）中的黄酮类组分，麦麸中的膳食纤维等。而另外一些天然食物如坚果、葡萄的皮和籽、薯类、蜂胶等，虽然未能确定其起作用的功效成分，但仍可通过试验揭示其对氧自由基有明显的清除作用。 儿茶素是从茶叶中提取出来的多酚类化合物-茶多酚（Tea Polyphenols，简称TP）的主体成分，约占茶多酚总量的60%～80%，茶干重的12%～24%。作为茶多酚中含量最高、药理作用最明显的组分，已引起了广泛的重视。大量体外实验及动物试验证实，儿茶素具有抗氧化、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、防辐射、防龋护齿、抗溃疡、抗过敏及抑菌抗病毒等作用，是一种优良的天然抗氧自由基清除剂。茶多酚溶液清除羟自由基活性大于VC溶液。茶多酚为羟自由基清除剂，茶多酚的主要成分儿茶素在清除自由基过程中扮演了重要的角色。大量的研究表明：儿茶素氧化聚合物也是一种有效的自由基清除剂和抗氧化剂，具有抗癌、抗突变、抑菌、抗病毒，改善和治疗心脑血管疾病，治疗糖尿病等多种生理功能。其在食品、医药保健等领域的作用越来越突出。作为儿茶素氧化聚合物的茶色素治疗冠心病的作用机制在于提高SOD活力和降低MDA含量，削弱脂质过氧化作用，增加供氧和供血能力。茶色素对高血压的预防和缓解作用也是通过提高SOD活力、增强机体的抗氧化能力而实现的。原花青素是一种多酚类化合物，这种化合物在酸性介质中加热均产生花青素，故将这类物质命名为原花青素。原花青素是由不同数量的儿茶素或表儿茶素缩合而成，分二聚体、三聚体直至十聚体。二至四聚体为低聚体，五聚体以上为高聚体，其中二聚体分布最广。原花青素是一种天然有效的自由基清除剂，主要存在于葡萄、苹果、可可豆、山植、花生、银杏、花旗松、罗汉柏、白杨树、刺葵、番荔枝、野草萄、高梁等植物中。此外，葡萄汁、红葡萄酒、苹果汁、巧克力和啤酒中也含有原花青素。原花青素多为水或乙醇提取物，少数经离子交换纯化，用冷冻或喷雾干燥成淡棕色粉末，味涩，略有芳香。分离后的原花青素二聚体、三聚体可以清除各种氧自由基，从而具有抗氧化、降血压、抗癌等多种药理活性，能增强免疫、抗疲劳、延缓衰老等功效。异黄酮类作为一种有效的抗氧化剂国内外已有很多报道。大量实验研究结果表明：异黄酮是一种有效的抗氧化剂和自由基清除剂。（三）微量元素除了上述的各种酶及维生素类、黄酮类化合物，许多微量元素也起到清除自由基的作用。 1.硒 硒是一种非常重要的微量元素，是硒谷胱甘肽过氧化酶的活性成分，Se-GPX存在于胞浆和线粒体基质中，能使有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物，并使过氧化氢分解成醇和水，摄入硒不足时使Se-GPX酶活力下降，在体内处于低硒水平时，Se-GPX活力与硒的摄人量呈正相关，但到一定水平时，酶活力不再随硒水平上升而上升。有人曾对糖尿病大鼠补充硒和维生素E，其GPX和超氧化物歧化酶（SOD）活性均有不同程度增加，而脂质过氧化产物丙二醛含量随之下降，可能是因为抗氧化酶蛋白与葡萄糖的糖化反应受到硒和维生素E的抑制而使抗氧化酶活性得到保护。另外，高糖环境中增加的糖基化蛋白会自动氧化产生大量自由基，而引起一系列连锁氧化过程，硒和维生素E的抗氧化性可阻断这一过程中的某些环节。 2.锌锌在清除自由基的过程中也起到很重要的作用。锌能减少铁离子进入细胞并抵制其在羟自由基引发的链式反应中的催化作用，锌也能终止自由基引起的脂质过氧化链式反应。锌可与铁竞争从而抑制了脂质过氧化的多个环节，它们通过竞争与膜表面结合的位点，可使铁复合物产生减少，通过Hater-Weiss反应产生•OH减少，造成脂类转变为活性氧的链式反应被抑制。缺锌还可以显著降低GPX的活性。由于锌可以激活体内的GPX，锌缺乏使体内有活性的GPX数量减少，也由于锌缺乏导致的过氧化脂质生成增多，而使GPX消耗增多，导致其活性下降。锌还有稳定细胞膜的作用，由于锌与红细胞膜结合，抑制了膜脂质过氧化过程中所产生的自由基，从而降低了自由基对膜的损伤。锌作为超氧化物歧化酶的辅酶，催化超氧离子发生歧化反应。锌缺乏可以显著降低Cu/Zn-SOD的活性，而使Mn-SOD活性代偿性升高。但当缺锌严重时，Mn-SOD活性的代偿性升高仍然对自由基有抑制作用，且随浓度增加而抑制增强。锌可以诱导体内硫蛋白的产生而抵制自由基的损害，锌与抗氧化剂鳌合，其抗氧化作用增强。 3.铜 Cu/Zn-SOD的活性中心是铜，铜蓝蛋白中含有血清铜的大部分，是细胞外液重要的抗氧化剂。铜蓝蛋白的抗氧化作用主要是防止过渡金属Fe2＋和Cu2＋催化H2O2形成•OH。铜蓝蛋白具有铁氧化酶的活力，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，防止Fenton反应的发生。 4.铁铁是过氧化氢酶（CAT）的活性中心，体内三分之二的铁存在于血红蛋白中，血红素缺乏，CAT活性下降。但活性铁是脂质过氧化的催化剂，脂质过氧化启动反应所产生的脂烷基与氧反应，产生脂烷过氧基。这些自由基再度作用于脂质，使反应以链式不断进行，脂质过氧基的性质非常活跃，而造成细胞成分的损害。 5.锰锰是体内多种酶的组成成分，与体内许多酶的活性有关。锰与铜同样是超氧化物歧化酶（SOD）的重要组成成分，在清除超氧化物、增强机体免疫功能方面产生影响。Mn-SOD是体内自由基清除剂。对人来说，胚胎和新生儿体内的Mn-SOD含量高于成年人，随着机体衰老，其含量逐步下降。老年色素斑中脂褐素在细胞内的形成和聚集与Mn-SOD有关。因此，锰的抗衰老作用主要与体内Mn-SOD有关。 6.锗有机锗能降低脂质过氧化，保护细胞质膜，降低血浆、肝、脑等组织中过氧化脂质水平。（四）类胡萝卜素